一种回收红土镍矿高压浸出体系中锰的工艺及系统的制作方法

本发明涉及锰回收，尤其涉及一种回收红土镍矿高压浸出体系中锰的工艺及系统。

背景技术：

1、红土镍矿高压浸出工艺体系中，在高温高压的浸出环境中，选择性浸出镍和钴，同时原矿中伴生的mn、mg、cr等有价金属也能溶出，进入浸出液中。其中，mn作为三元电池的主要金属元素，也具有回收价值。红土镍矿原矿依次经过“选矿预处理-高压浸出-预中和-ccd洗涤-除铁铝-沉镍钴锰”的工艺处理，制备产品氢氧化镍钴锰，达到回收锰的目的。

2、但是由于沉镍钴锰的溶液ph在7-8之间，而mn利用碱沉淀形成氢氧化物ph需要超过8.6，使得产品氢氧化镍钴锰中的mn含量相较于ni较低，约(6-9％)。液相中还残留1.3g/l左右的mn，直接外排污染环境，通过废水车间处理会增加生产成本。

3、因此，有必要设计一种方案回收沉完镍钴锰贫液中的mn，提高经济效益，同时使废水达到排放和回用的标准。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种回收红土镍矿高压浸出体系中锰的工艺及系统，锰的回收率利用率高、降低了红土镍矿浸出工艺的碳排放。

2、为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种回收红土镍矿高压浸出体系中锰的方法，包括以下步骤：

4、s1.将红土镍矿的高压浸出液中加入石灰石进行预中和，得到一段二氧化碳和中和液，在中和液中加入石灰石进行沉铁铝，得到二段二氧化碳和浆液，在浆液中加入液碱进行沉镍钴锰，得到氢氧化镍钴锰及沉镍钴锰贫液；

5、s2.收集一段二氧化碳及二段二氧化碳并通入沉镍钴锰贫液中，利用液碱调节沉镍钴锰贫液的ph值至5-6.5，再进行沉淀反应，得到碳酸锰粗品；

6、s3.利用硫酸溶解碳酸锰粗品，得到溶解液及三段二氧化碳，再对溶解液进行除钙镁处理，得到硫酸锰溶液后蒸发结晶，即得到硫酸锰晶体；将三段二氧化碳回用并通入沉镍钴锰贫液。

7、优选的，步骤s3中，除钙镁的步骤如下：

8、s31.在溶解液中加入萃取剂进行逆流萃取，并分离得到负载有机相，利用第一硫酸洗涤后，得到第一有机相及硫酸钙溶液；

9、s32.将第一有机相利用第二硫酸进行反萃，得到第二有机相及硫酸镁溶液；

10、s33.将第二有机相利用第三硫酸再次反萃，得到硫酸锰溶液及第四有机相；将第四有机相回用并通入溶解液中。

11、优选的，萃取剂包括p507、p204、cyanex272、cyanex923、tbp、p350中的一种或几种。

12、优选的，第一硫酸的浓度为0.03-0.05mol/l，第二硫酸的浓度为0.8-1.0mol/l，第三硫酸的浓度为1.5-1.8mol/l。

13、优选的，步骤s1中，逆流萃取之后的液相ph为3-4。

14、优选的，在逆流萃取之前，还包括将萃取剂进行皂化。

15、优选的，步骤s1中，沉镍钴锰贫液的ph值为7-8。

16、优选的，沉淀反应的时间为30-60min。

17、第二方面，本申请提供一种用于回收红土镍矿高压浸出体系中锰的系统，包括二氧化碳储存罐以及依次连通的预中和罐、沉铁铝罐、沉镍钴锰罐、第一反应罐、第二反应罐、压滤装置、溶解除杂罐；二氧化碳储存罐与预中和罐通过一段二氧化碳输送管道连接，二氧化碳储存罐与沉铁铝罐通过二段二氧化碳输送管道连接，二氧化碳储存罐与溶解除杂罐通过三段二氧化碳输送管道连接，二氧化碳储存罐与第一反应罐通过第一二氧化碳输送管道连接，二氧化碳储存罐与第二反应罐通过第二二氧化碳输送管道连接；第一二氧化碳输送管道设有用于控制二氧化碳输送流量的第一控制阀，第二二氧化碳输送管道设有用于控制二氧化碳输送流量的第二控制阀，沉镍钴锰罐与第一反应罐之间设有用于控制沉镍钴锰贫液输送流量的第三控制阀。

18、优选的，第一反应罐外接有第一ph在线监控仪、第一3s-cl-mn锰离子在线分析仪及第一液碱自动添加仪，第二反应罐外接有第二ph在线监控仪、第二3s-cl-mn锰离子在线分析仪及第二液碱自动添加仪；第一液碱自动添加仪及第二液碱自动添加仪设有用于控制液碱输送流量的阀门。

19、本申请的有益效果如下：

20、1.本方案结合红土镍矿产线中产出的二氧化碳，用于回收沉镍钴锰贫液中较高的mn，降低整个工艺的碳排放，绿色生产且具有显著的经济效益；

21、2.本方案可实现沉镍钴锰贫液中mn被生成副产品碳酸锰，纯度高、回收率高；

22、3.本方案降低了红土镍矿产线中废水的处理难度，相较于仅用ph控制去调除锰，本方案的沉降效果更好，中和剂消耗更少。

技术特征：

1.一种回收红土镍矿高压浸出体系中锰的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的回收红土镍矿高压浸出体系中锰的方法，其特征在于，步骤s3中，除钙镁的步骤如下：

3.根据权利要求2所述的回收红土镍矿高压浸出体系中锰的方法，其特征在于，所述萃取剂包括p507、p204、cyanex272、cyanex923、tbp、p350中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的回收红土镍矿高压浸出体系中锰的方法，其特征在于，所述第一硫酸的浓度为0.03-0.05mol/l，所述第二硫酸的浓度为0.8-1.0mol/l，所述第三硫酸的浓度为1.5-1.8mol/l。

5.根据权利要求2所述的回收红土镍矿高压浸出体系中锰的方法，其特征在于，步骤s31中，逆流萃取之后的液相ph为3-4。

6.根据权利要求2所述的回收红土镍矿高压浸出体系中锰的方法，其特征在于，在逆流萃取之前，还包括将所述萃取剂进行皂化。

7.根据权利要求1所述的回收红土镍矿高压浸出体系中锰的方法，其特征在于，步骤s1中，沉镍钴锰贫液的ph值为7-8。

8.根据权利要求1所述的回收红土镍矿高压浸出体系中锰的方法，其特征在于，所述沉淀反应的时间为30-60min。

9.一种用于回收红土镍矿高压浸出体系中锰的系统，其特征在于，包括二氧化碳储存罐(8)以及依次连通的预中和罐(1)、沉铁铝罐(2)、沉镍钴锰罐(7)、第一反应罐(3)、第二反应罐(4)、压滤装置(5)、溶解除杂罐(6)；所述二氧化碳储存罐(8)与预中和罐(1)通过一段二氧化碳输送管道连接，所述二氧化碳储存罐(8)与所述沉铁铝罐(2)通过二段二氧化碳输送管道连接，所述二氧化碳储存罐(8)与所述溶解除杂罐(6)通过三段二氧化碳输送管道连接，所述二氧化碳储存罐(8)与第一反应罐(3)通过第一二氧化碳输送管道连接，所述二氧化碳储存罐(8)与第二反应罐(4)通过第二二氧化碳输送管道连接；所述第一二氧化碳输送管道设有用于控制二氧化碳输送流量的第一控制阀，所述第二二氧化碳输送管道设有用于控制二氧化碳输送流量的第二控制阀，所述沉镍钴锰罐(7)与第一反应罐(3)之间设有用于控制沉镍钴锰贫液输送流量的第三控制阀；

10.根据权利要求9所述的用于回收红土镍矿高压浸出体系中锰的系统，其特征在于，所述第一反应罐(3)外接有第一ph在线监控仪(31)、第一3s-cl-mn锰离子在线分析仪(33)及第一液碱自动添加仪(32)，所述第二反应罐(4)外接有第二ph在线监控仪(41)、第二3s-cl-mn锰离子在线分析仪(43)及第二液碱自动添加仪(42)；所述第一液碱自动添加仪(32)及第二液碱自动添加仪(42)设有用于控制液碱输送流量的阀门。

技术总结
本发明公开一种回收红土镍矿高压浸出体系中锰的工艺及系统，包括以下步骤：S1.将红土镍矿的高压浸出液中加入石灰石进行预中和，得到一段二氧化碳和中和液，加入石灰石进行沉铁铝，得到二段二氧化碳和浆液，在浆液中加入液碱进行沉镍钴锰，得到氢氧化镍钴锰及沉镍钴锰贫液；S2.收集一段二氧化碳及二段二氧化碳并通入沉镍钴锰贫液中，液碱调节沉镍钴锰贫液的pH值至5‑6.5，再进行沉淀反应，得到碳酸锰粗品；S3.硫酸溶解碳酸锰粗品，得溶解液及三段二氧化碳，再对溶解液进行除钙镁处理，得到硫酸锰溶液后蒸发结晶，即得到硫酸锰晶体；将三段二氧化碳回用并通入沉镍钴锰贫液；锰的回收率利用率高、降低了红土镍矿浸出工艺的碳排放。

技术研发人员：许开华,张文杰,张坤,彭亚光,金国泉,刘文泽,许鹏云
受保护的技术使用者：青美邦新能源材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15